Aumentar a Velocidade da Máquina e Reduzir o Vapor: Como a tecnologia de condensação Dropwise da Kurita acelerou a produtividade e a sustentabilidade na indústria do papel

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Angel Palacios

Gestor de produtos CSV

Para os fabricantes de papel, o mandato é claro: reduzir a energia, diminuir as emissões e aumentar o rendimento - muitas vezes com os mesmos activos. A secção de secagem é o maior consumidor de vapor, pelo que mesmo pequenos ganhos de eficiência térmica se traduzem em melhorias significativas em t/24h, Gj/t e CO2. Tecnologia de condensação Dropwise da Kurita transformar a forma como a condensação ocorre no interior dos cilindros e de outros equipamentos aquecidos a vapor, permitindo uma eficiência de transferência de calor até ~30% superior e proporcionando uma maior velocidade da máquina ou uma menor utilização de vapor.

Contexto industrial: porquê a eficiência agora

As empresas europeias devem atingir o objetivo 2030/2050 objectivos ambientais e recuperar as margens num contexto de volatilidade dos preços da energia. Em comparação com projectos de capital intensivo, a eficiência energética em sistemas existentes oferece um caminho fiável e económico para poupanças mensuráveis e ganhos de capacidade na secção de secagem. Neste contexto, a principal vantagem da Tecnologia de Condensação Dropwise da Kurita em relação a outras soluções de eficiência energética é a sua baixa necessidade de CAPEX, que permite uma aplicação flexível e versátil, ao mesmo tempo que proporciona um curto período de retorno do investimento - normalmente inferior a um ano.

A ciência: do filme à gota

Na condensação natural (‘filmwise’), forma-se uma película de água nas superfícies metálicas, adicionando resistência térmica; mesmo uma película fina pode reduzir a transferência de calor. A Tecnologia de Condensação Dropwise da Kurita cria uma camada hidrofóbica para que a água forme gotículas e seja varrida, removendo a barreira térmica e mantendo um elevado coeficiente global de transferência de calor (U). Em termos de coeficiente global de transferência de calor, tanto a experiência de campo como a de laboratório em diferentes metais e configurações de sistema mostram uma melhoria de até ~30% em comparação com superfícies não tratadas.

Aplicação principal: cilindros de máquinas de papel

Com a tecnologia Dropwise Condensation, o U do lado do vapor mantém-se elevado e estável, permitindo duas estratégias de funcionamento: (a) aumentar a velocidade da máquina - resultados típicos de +10-15%; ou (b) manter a produção reduzindo o vapor em 3-15%, reduzindo os custos de energia e as emissões de CO2.

Outras aplicações de grande impacto

Implementação: tecnologia + serviço

A Kurita fornece formulações compatíveis com a maioria dos programas de tratamento de caldeiras, equipamento de dosagem instalado na linha de vapor perto da zona de condensação, engenharia de aplicação especializada - incluindo visitas periódicas - e demonstração de valor através de tendências de valor U, balanços energéticos e KPIs de linha (velocidade, GJ/t, t/24h, CO2).

Dosagem e resposta

Doseamento contínuo (não de uma só vez). Os níveis de dosagem típicos são 20-30 ppm, adaptados eficientemente caso a caso para aumentar o desempenho, com níveis de referência de condensado residual de 0,2-0,4 ppm. O tempo para o efeito dropwise completo é normalmente de 4-8 semanas, dependendo do tamanho e da dinâmica do sistema. A Tecnologia de Condensação Dropwise não compromete a qualidade do vapor ou do condensado; a gama da Kurita inclui opções adequadas para vapor em contacto direto com os alimentos, quando necessário.

Benefícios para o papel e a embalagem

+10-15% de velocidade da máquina; -3 a 15% de vapor a uma saída constante; capacidade oculta desbloqueada na secagem/evaporação; baixo investimento com retorno rápido e mensurável.

Roteiro de implantação

(1) Linha de base térmica (U, vapor, mapas de temperatura, parâmetros do processo de normalização); (2) Projeto de dosagem da linha de vapor e verificações de compatibilidade; (3) Estabilização de 4-8 semanas; (4) Relatório de valores verificados (velocidade, vapor, CO2); (5) Aumento de escala para outras zonas de condensação.

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